多重迷走神经理论

自主神经系统的多重迷走理论（The

Poly-Vagal

Theory）(2011-02-1516:06:38)转载▼标签：杂谈 分类：多重迷走神经理论1995年，美国伊利诺斯大学精神病学及生理心理学家Porges通过对迷走神经调节心率变化这一现象的深入研究，结合神经系统发生学、神经系统解剖学研究，从物种进化与环境适应行为的角度，提出了一个关于自主神经系统的新理论，即自主神经的多重迷走神经理论（ThePoly-VagalTheory），并在这一理论指导下进行了大量实证性研究[1-6]。本文旨在对这一理论产生的理论背景、主要内容以及临床意义进行综述，为国内行为医学、身心医学以及临床心理学领域的研究介绍一个新的理论参考框架。1心脑相互作用的理论背景多重迷走神经理论的起源首先是来自于中枢神经对外周器官功能调节的相关研究和理论争论。19世纪末，人们认识到人类的内脏器官受中枢神经系统的调节，而不是独立于中枢神经之外，因此，开始寻找彼此的联系途径和调节机制。达尔文曾经天才地认识到迷走神经在大脑对心脏功能调节方面的双向联系作用[7]。虽然，他主要关注于面部表情对情绪界定的重要意义，他还意识到在情绪自动表达的同时伴随着迷走神经和中枢神经系统活动之间的动态联系。他推测在某个特定脑区与某种情绪状态下伴随的某些外周器官的活动之间可能存在着某些特殊的神经通路。但是，他并不能弄清楚这些神经联系。达尔文认为自己的这些观点来源于法国生理学家Bernard对心脏功能的认识。Bernard认为，心脏不仅仅是血液循环系统的动力来源，还是对各种感觉刺激最初产生反应的器官。来自于大脑的各种感觉刺激在心脏这一器官的反应表现最为突出[8]。按照这一理论假说，后来生理心理学家主要集中于研究心率变化指标对感觉和情感刺激的反应功能[9-11]以及心脑互动对心理状态的调节作用和对感觉刺激阈值的影响[12]。在这个领域的探索过程中，Sokolov(1963)的研究成果对现代生理心理学的发展做出了重要贡献。他的理论模型包括（1）自主神经和躯体各系统之间的传出及穿入神经通路；（2）调节感觉阈值的自动反馈环路；（3）自主神经活动与心理现象之间的相互作用；（4）大脑通过习惯化机制调节自主神经反应[13]。在20世纪80年代，人们致力于通过建构迷走神经调节作用的神经模型来解释一些生理心理现象，但是，却出现了实验数据与理论不一致的情况。当时的生理学理论认为迷走神经直接调节了心脏搏动的频率快慢以及呼吸性窦性心率（respiratorysinusarrhythmia，RSA）的波幅[14]。但是，在有些情况下（如运动后或胆碱能受体阻滞后）会出现两种参数的共变（covary）现象，而另外一些情况下，两种参数似乎分别受控于不同的神经系统。对这一矛盾现象的解释，成了90年代这一领域争论的主要热点之一。不同学者提出了不同的解释，集中表现为四种观点：第一种观点认为RSA和平均心率反应了迷走神经的不同维度，前者反应了迷走神经的阶段性，后者反应了迷走神经的紧张性[15-17]。第二种观点认为这种不一致是由于呼吸频率和潮气量不同引起[18]。第三种观点认为这种不一致可能是RSA与心率的量化测量方法不同有关[19]。第四种观点认为平均心率受交感神经和迷走神经交互作用的影响，而无法区分出迷走神经单独的作用[15]。这些争论最后归结于两种可能，可能是窦房结在减弱高频心率时的功能调整，也可能是量化评估RSA时的统计方面差异所致，而不是因为不同的神经冲动所致。基于这种观点，Pogers提出了“迷走神经悖论”这一新概念，它是指迷走神经紧张性增高时心率减缓，迷走神经紧张性降低时RSA受抑制，RSA抑制时心率减缓这样一个悖论。正是这一明显的矛盾悖论导致了多重迷走神经理论的产生。这一理论认为，哺乳动物的迷走神经具有两种不同的神经解剖学基础[1]。2

哺乳类动物的神经解剖学发现多重迷走神经理论的第二个理论起源来自于对哺乳类动物迷走神经的解剖发现。哺乳类动物的迷走神经并不是一条神经，而是起源于脑干不同部位的一簇神经，而且不是单一的传出或传入神经，而是包含80％的传入神经纤维，20％的传出神经纤维。哺乳类动物的迷走神经初级运动神经起源于延髓的两个不同核团：一个是背侧迷走神经运动核（dorsalmotornucleusofthevagus，DMNX)一个是疑核（nucleusambiguus，NA)，而传入迷走神经的神经则止于DMNX附近的孤束核（nucleustractussolitarius，NTS)。这样，三种迷走神经核团构成了迷走神经的初级调节中枢。起于DMNX的迷走神经运动纤维绝大多数投射于膈下脏器（如胃肠道），而绝大多数起于疑核的迷走神经纤维则投射于膈上器官（如喉，咽，软腭，食道，支气管及心脏）。两核之间虽然独立，但是，仍然有中枢神经系统间的联系，他们都接受来自孤束核、杏仁核、下丘脑的一些神经纤维[19-20]。另外，疑核背侧的运动神经元投射出自主运动神经元纤维支配喉，咽，软腭，食道，而疑核腹侧的运动神经元投射出非自主运动神经元纤维支配心脏和支气管。目前大家接受的观点是，对于哺乳类动物，包括人类，来自于疑核的运动神经元纤维起到心跳抑制和呼吸抑制作用，同时，也有一小部分来自背侧迷走神经运动核的运动神经元纤维加入到心脏迷走神经中[21]，这可以解释哺乳类动物的心率减缓及RSA现象。动物实验表明，来自DMNX的迷走神经运动神经元纤维也对减缓心率起一定作用。因此，仅仅阻断来自NA腹侧的运动神经元纤维还不能完全消除心率减缓的作用[22]。3

神经系统发生学研究多重迷走神经理论的第三个理论来源是神经系统发生学的研究成果。Pogers从物种进化的角度比较了哺乳类动物与爬行类动物迷走神经系统发生的差别，发现哺乳类动物神经解剖学结论对于爬行类动物并不适用,因为爬行类动物没有RSA现象，没能发现呼吸与心率变化之间的关系[23]。爬行类动物的心率主要由来自DMNX的运动神经元纤维支配，而没有NA神经元纤维支配。前者对呼吸频率没有影响，后者可以影响呼吸频率，同时可以影响心率。

Pogers将爬行类与哺乳类的防御行为进行比较，认为这些防御行为与迷走神经的功能特点有关。在充满危险的环境里，爬行类动物主要的行为只是对新奇刺激的定向反射，而哺乳类动物除此之外还有对刺激信息的关注与加工处理，以及使用面部表情和声音向同伴传递信息。因此，同样体重的哺乳类动物比爬行类动物耗能高出四五倍。与生活方式相适应，他们各自的迷走神经也具有不同的应对策略。低耗能的爬行类动物在静止或无呼吸状态时，他们的行为表现为僵住或潜伏，来自DMNX的运动神经元纤维使心率降得很低。相反，在呼吸或者其他活动时，迷走神经对心脏的控制作用几乎完全消除[24]。而哺乳类动物则需要来自NA的迷走神经元纤维对心脏活动起到持续的刹车减缓作用，因此，哺乳类动物在安全环境下睡眠时迷走神经紧张性很高，而在环境不安全需要应对时，迷走神经紧张性则降低。在遇到威胁或创伤时，则几乎没有了来自NA迷走神经元的作用了，也没有了RSA，而表现出爬行类动物一样的反应。但是，如果陆地哺乳类动物面临危险，这样的反应却是致命的，因为，这时来自DMNX的运动神经元纤维使心率降得很低，哺乳类动物的皮层和延髓无法承受持续缺氧状态，而水生哺乳动物会采取潜伏行为以降低耗氧耗能。这可以解释新生儿猝死综合征和成人的猝死。这也说明对于哺乳类动物来讲，来自于NA的迷走神经的功能十分重要。只有哺乳类动物才具有的NA迷走神经纤维是由起源于迷走神经、舌咽神经、副神经三对颅神经的部分传出神经元纤维组成，其中起源于疑核背侧的NA运动神经元纤维支配着喉、咽、软腭，食道复杂的协调动作，以保证吸吮、吞咽、呼吸动作的顺利完成。而且NA部分纤维还控制着心率快慢和音调高低，而且，与三叉神经、面神经、听神经、舌咽神经、副神经相互联系，共同参与面部肌肉活动、声音表达，而这些都是情绪活动、社交活动及同伴沟通不可缺少的行为功能[25]。而疑核腹侧的NA运动神经元投射出非自主运动神经元纤维支配心脏和支气管，在休息睡眠与应激状态下这类神经活动表现出增强或降低，起到刹车作用，与交感神经